Các yếu tố

ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật

Cơ chế tác động

Ứng dụng vào đời sống

pH

Độ pH ảnh hưởng đến tính thấm qua màng, hoạt động chuyển hóa vật chất trong tế bào, hoạt tính enzyme, sự hình thành ATP,… Giới hạn hoạt động của đa số vi khuẩn nằm trong khoảng pH từ 4 đến 10. Một số vi khuẩn chịu acid có thể sinh trưởng ở pH ≥ 1.

- Tạo môi trường pH phù hợp cho các vi sinh vật có lợi phát triển tối ưu.

- Tạo môi trường pH bất lợi nhằm ức chế vi sinh vật gây hại cho con người.

Độ ẩm

Vi sinh vật rất cần nước. Nếu không có nước, vi sinh vật sẽ ngừng sinh trưởng và hầu hết sẽ chết. Các loài vi sinh vật khác nhau đòi hỏi độ ẩm khác nhau: vi khuẩn đòi hỏi độ ẩm cao; nấm mốc, nấm men đòi hỏi độ ẩm thấp hơn.

- Tạo độ ẩm phù hợp cho các vi sinh vật có lợi phát triển tối ưu.

- Tạo độ ẩm bất lợi nhằm ức chế các vi sinh vật gây hại cho con người.

- Phơi khô các loại thực phẩm để bảo quản được lâu.

Nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hóa học trong tế bào. Mỗi loài vi sinh vật có thể tồn tại và hoạt động tốt nhất trong một phạm vi nhiệt độ nhất định. Dựa vào phạm vi nhiệt độ này, có thể chia thành 4 nhóm: ưa lạnh, ưa ấm, ưa nhiệt, ưa siêu nhiệt.

- Tạo nhiệt độ phù hợp cho vi sinh vật có lợi phát triển tối đa.

- Tăng nhiệt độ để tiêu diệt vi sinh vật có hại, dùng nhiệt để thanh trùng.

- Hạ nhiệt độ lạnh để bảo quản thực phẩm.

Ánh sáng

Ánh sáng tác động đến quá trình quang hợp ở vi khuẩn quang tự dưỡng. Ngoài ra, ánh sáng còn thường có tác động đến sự hình thành bào tử sinh sản, tổng hợp sắc tố, chuyển động định hướng,… Những tia sáng có bước sóng ngắn có thể ức chế hoặc tiêu diệt vi khuẩn bằng cách gây đột biến, làm biến tính protein,…

- Tạo môi trường ánh sáng phù hợp cho những vi sinh vật có lợi phát triển tối đa.

- Sử dụng tia sáng có bước sóng ngắn (tia X, tia gama,...) để ức chế, tiêu diệt vi sinh vật gây hại.

Áp suất

thẩm thấu

Sự chênh lệch nồng độ các chất giữa 2 bên màng sinh chất gây nên một áp suất thẩm thấu. Cho vi sinh vật vào môi trường ưu trương, nước trong cơ thể vi sinh vật bị rút ra ngoài, gây co nguyên sinh làm chúng không thể phân chia được.

- Tạo môi trường ưu trương để gây co nguyên sinh nhằm ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật gây hại.

Các chất

dinh dưỡng

Các chất dinh dưỡng gồm hợp chất hữu cơ, các nguyên tố đa lượng, các nguyên tố vi lượng và các nhân tố sinh trưởng. Những chất này ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng của vi sinh vật.

- Tạo môi trường dinh dưỡng phù hợp cho những vi sinh vật có lợi phát triển như trong nuôi cấy thu sinh khối,…

- Loại bỏ các vi lượng nhằm ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật gây hại.

Chất

sát khuẩn

Có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế không chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh nhưng không làm tổn thương đến da và mô sống của cơ thể. Ví dụ: phenol, ethanol, các halogen,…

- Dùng để sát khuẩn trong y tế và trong đời sống hằng ngày.

Chất

kháng sinh

Có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật gây bệnh một cách chọn lọc ngay cả ở nồng độ thấp. Ví dụ: penicillin, cephalosporin,… Việc sử dụng chất kháng sinh đúng cách có thể giúp chữa khỏi nhiều bệnh nguy hiểm ở người và động vật.

- Dùng để chữa bệnh cho người và động vật do kháng sinh có thể tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh.

Công nghệ

vi sinh vật

Thành tựu

Nghề nghiệp liên quan

Nông nghiệp

- Sản xuất thuốc trừ sâu vi sinh

- Sản xuất phân bón vi sinh

- Tạo giống cây trồng sạch bệnh

- Bảo vệ thực vật

- Phân bón

- Giống cây trồng

Thực phẩm

- Sản xuất rượu, bia, nước giải khát,…

- Sản xuất thực phẩm: bánh mì, phomat, nước mắm,…

- Công nghệ sản xuất rượu, bia, nước giải khát

- Công nghệ thực phẩm

Y tế

- Sản xuất vaccine, thuốc kháng sinh

- Dược học

Xử lí

môi trường

- Sản xuất các chế phẩm từ vi sinh vật có vai trò xử lí rác thải, nước thải

- Công nghệ môi trường

Loại

Ưu điểm

Nhược điểm

Thuốc trừ sâu

hóa học

- Hiệu quả nhanh chóng, diệt được sâu bệnh trên diện rộng.

- Không có hiệu quả lâu dài.

- Diệt cả những sinh vật có ích.

- Gây ô nhiễm môi trường.

- Có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, gây ngộ độc cho người dùng.

- Gây nhờn thuốc.

- Giá thành cao.

Thuốc trừ sâu

sinh học

- Hiệu quả lâu dài.

- Chỉ tiêu diệt sâu bệnh mà không ảnh hưởng đến các sinh vật khác.

- Không ảnh hưởng đến môi trường, không làm giảm chất lượng sản phẩm, không gây độc hại đến người sử dụng sản phẩm.

- Giá thành thấp.

- Hiệu quả chậm hơn.

- Khó bảo quản.

Phân bón

hóa học

- Hiệu quả nhanh.

- Tỉ lệ chất dinh dưỡng cao, dễ hòa tan, dễ hấp thu.

- Bón liên tục sẽ làm cho đất chua.

- Ảnh hưởng đến môi trường.

- Giá thành cao.

Phân bón

sinh học

- Hiệu quả lâu dài, ngoài việc cung cấp các chất khoáng cơ bản còn cung cấp các vi lượng, các chất kích thích sinh trưởng, nâng cao sức đề kháng, tăng cường hấp thu và phân giải các chất trong đất, cố định đạm,…

- Không ảnh hưởng xấu đến môi trường.

- Giá thành thấp.

- Hiệu quả chậm hơn.

- Có hạn sử dụng nhất định.

- Khó bảo quản hơn.